Що таке текстоліт
На початку XX століття інженери та вчені шукали альтернативу металам та дереву, які використовувалися в механіці, електротехніці та машинобудуванні. Проблема була в тому, що метали проводили електрику та піддавалися корозії, а дерево з часом розсихалося та втрачало міцність.
Рішення прийшло, звідки не чекали – зі світу текстилю. У цій статті ми розберемо, що таке текстоліт, сьогодні — один із найбільш розповсюджених композиційних матеріалів у машинобудуванні, електротехніці та будівництві. Як його виробляють, із чого він складається і як із ним працювати.
Нагадаємо, що "Електропласт" займається продажем текстоліту шматками, у листах та стрижнях. Ми працюємо за прямим контрактом з виробником, тому пропонуємо хороші оптові та роздрібні ціни та великий вибір заготовок потрібної товщини та розміру.
Як винайшли текстоліт
1907 року бельгійський хімік Лео Бакеланд запатентував перший синтетичний пластик – бакеліт. Цей матеріал, створений на основі фенолформальдегідної смоли, мав дивовижну стійкість до температури, хімічних речовин і не проводив електрики. Саме бакеліт став попередником усіх сучасних композитів.
Але він був крихким. Вчені розпочали експерименти з армуванням його різними матеріалами. У 1910-х роках інженери у США та Німеччині помітили, що якщо просочувати тканинні шари фенолформальдегідною смолою, а потім спресовувати їх під високою температурою, виходить неймовірно міцний та легкий матеріал.
Так з'явився матеріал текстоліт – композит на основі бавовняної тканини та фенолформальдегідної смоли. Його першим масовим виробником стала американська компанія Westinghouse Electric, яка вже до 1920-х років почала застосовувати пластик в електроізоляції.
Світова популярність та застосування у військовій справі
Під час Другої світової війни весь світ дізнався, що це таке — текстоліт і які переваги він має:
- Він був легший за метал, але при цьому не поступався за міцністю.
- Не проводив електричний струм.
- Був стійким до дії олій та хімікатів.
Американські та німецькі інженери виготовляли з текстоліту підшипники, деталі приладових панелей, елементи двигунів військових машин. Він виявився настільки міцним, що у Німеччині його застосовували навіть для бронепластин у легкій бронетехніці.
Сьогодні текстоліт став невіддільною частиною промисловості. Він використовується в:
- У верстатобудуванні (напрямні, проставки та накладки).
- В електродвигунах (прокладки, шайби та щіткотримачі).
- У машинобудуванні (деталі вузлів ковзання без мастила).
- У деревообробній промисловості (опорні елементи, де метал швидко зношується від пилу).
- У побутовій техніці (елементи кріплення, ізолятори, втулки).
Приклад із практики: у збірці токарних верстатів 8-міліметрові текстолітові листи (вартість текстоліту 8 мм є на сайті) використовуються як прокладковий шар між станиною та напрямними, щоб гасити вібрації та не допустити деформації підшипникового вузла.
В окремій статті ми докладніше розповіли, де застосовується текстоліт і в яких галузях промисловості йому надається перевага.
Виробництво та склад текстоліту
Щоб розуміти, що це текстоліт і чому він популярний, потрібно почати з технології. Матеріал одержують шляхом просочування шарів бавовняної тканини фенолформальдегідною смолою, після чого ці шари пресуються при високій температурі та тиску.
Якщо говорити точніше, склад текстоліту – це комбінація органічної тканини та термореактивної полімерної смоли. Тканина відповідає за міцність на розрив, а смола надає форми та жорсткості. Технологія близька до створення композитів, де армувальна основа та сполучна речовина формують єдиний міцний матеріал.
Основні види текстоліту та їх склад
Розвиток технологій призвів до появи нових різновидів текстоліту. Сьогодні переважно використовують:
- Електротехнічний текстоліт – класика. Добре тримає тепло, ізолює струм, не боїться навантажень. Застосовується у щитах, ізоляційних втулках, каркасах обмоток.
- Конструкційний — відрізняється вищою щільністю і може містити додаткові армувальні волокна. Його використовують для зубчастих коліс, опорних втулок, маховиків у конструкціях. Він витримує багаторазове циклічне навантаження без деформації.
- Маслостійкий — той самий базовий склад, але смола модифікована так, щоб не руйнуватися від олій. Його ставлять у компресорах, редукторах, насосах — скрізь, де є контакт із техрідинами.
- З графітом – сюди в смолу додають графіт. Це знижує тертя. Такий матеріал працює в підшипниках ковзання — без мастила, але з відмінною зносостійкістю.
- З тефлоном — рідкісний варіант. Тефлонова дисперсія робить його стійким до кислот, лугів та розчинників. Підходить для хімічних виробництв, де звичайний текстоліт згоряє за кілька тижнів.
- З керамікою. Керамічні порошки дають можливість витримувати до 300°C. Використовується у зварювальних та силових установках.
Але важливим є не тільки те, з чого зроблений текстоліт, але також товщина та технологія формування. Так, товщина матеріалу безпосередньо впливає на те, як він поводиться під навантаженням. Наприклад, 2,5-мм листи (ось посилання, де дістати текстоліт 2,5 мм) застосовують для гнучких ізоляційних прокладок, проставок, втулок і шайб, де важлива точне припасування за розміром і мінімальна вага. При цьому тонкий лист здатний гнутися, а в деяких випадках навіть деформуватися під дією тиску.
Водночас товсті шматки (тут можна подивитися, скільки коштує текстоліт 30 мм) використовуються там, де потрібні висока опорна здатність, стійкість до ударних навантажень та температурних перепадів. Такі листи застосовують, наприклад, для опорних пластин, рам, підшипникових блоків у верстатах та важкому устаткуванні.
Склотекстоліт — поширений тип текстоліту
Якщо коротко, що таке склотекстоліт — це матеріал, армований не бавовною, а склотканини. Це відразу дає інші характеристики: вища міцність, вища температура, менше вологопоглинання. Він ідеально підходить для електроніки, особливо друкованих плат. Але є нюанс: він гірше обробляється. Якщо текстоліт легко фрезерувати та свердлити, то склотекстоліт швидко «вбиває» інструмент.
Більше про те, чим відрізняється склотекстоліт від текстоліту, ми писали в окремій статті у блозі “Електропласт”.
Як виглядає та відчувається текстоліт
Візуально лист нагадує щільну фанеру темно-коричневого кольору з характерною волокнистою текстурою. На дотик він гладкий, але відчувається жорсткість. Якщо вдарити по листу — звук буде глухим, без вібрацій, що говорить про хорошу демпфувальну здатність.
При цьому текстоліт – це матеріал, який можна фрезерувати, свердлити, точити та різати. Він не кришиться, не рветься по волокну, як ДСП чи фанера, не плавиться як пластик і не іржавіє як метал.
Основні властивості текстоліту визначають його широке використання у машинобудуванні та електротехніці. Він витримує тривале нагрівання до 120–130 °C, а короткочасно – до 160–170 °C.
Матеріал має високу зносостійкість, особливо при терті по металу. Саме тому його використовують для виготовлення напрямних, втулок, опорних кілець в умовах, де мастило мінімальне або відсутнє зовсім.
Крім того, текстоліт – це хороший ізолятор. Його діелектрична проникність дозволяє використовувати листи та деталі з нього у пристроях, що працюють під напругою.
Як працювати з текстолітом: рекомендації від "Електропласт"
Як ми вже писали, текстоліт – це матеріал, який добре піддається обробці. Але через свою шарувату структуру вимагає дотримання деяких правил.
- Різання та розкрий. Тонкі листи можна різати електролобзиком або дисковою пилкою з твердосплавними зубами. Для товстих листів (від 10 мм) використовують стрічкові пилки або фрезерні верстати. Важливо враховувати, що матеріал може кришитися на зрізі, тому бажано застосовувати мінімальні оберти та гострий інструмент.
- Свердління. Для отримання акуратних отворів краще використовувати свердла з твердосплавними напайками або спеціальні свердла для композитів. Щоб уникнути розшарування, швидкість подачі має бути помірною.
- Фрезерування та токарна обробка. Текстоліт можна обробляти на фрезерних та токарних верстатах, але за високої швидкості різання він може перегріватися. Це призводить до звуження або втрати міцності. Для охолодження застосовують стиснене повітря або водяне охолодження.
- Шліфування та полірування. Для доведення використовують наждачний папір середньої та дрібної зернистості. При необхідності можна додатково обробити краї воском або лаком, щоб знизити поглинання вологи.
- Склеювання та з'єднання. Листи текстоліту можна з'єднувати механічно (болти, заклепки) або склеювати епоксидними складами. Однак через щільну структуру міцність клейового з'єднання буде нижчою, ніж у механічного кріплення.
Головне при роботі з текстолітом — уникати перегріву та використовувати інструмент, що підходить для твердих матеріалів, щоб отримати чистий різ та уникнути сколів.
Що таке поліпропіленРозповідаємо про листи, стрижні, труби, волокна і плівки ПП, і як вони використовуються в промисловості.Що таке поліпропілен
Що таке поліуретанЩо таке литий, гнучкий, спінений, рідкий та термопластичний поліуретан і як з ними працювати.Що таке поліуретан
